Mentaalivalmennus tarkoittaa tavoitteellista työskentelyä, jossa kehitetään ajatteluun, tarkkaavuuteen, tunteiden säätelyyn, motivaatioon ja suoritusvalmiuteen liittyviä taitoja. Sen avulla voidaan vahvistaa esimerkiksi keskittymistä, itseluottamusta, paineensietoa, palautumista, oppimista ja kykyä toimia johdonmukaisesti tärkeissä tilanteissa.

Mentaalivalmennus ei ole pelkkää kannustamista tai myönteistä ajattelua. Se perustuu yleensä siihen, että ihminen oppii tunnistamaan omia reaktiotapojaan ja harjoittelemaan tarkoituksenmukaisempia tapoja suunnata huomiota, säädellä vireystilaa ja käyttää omia voimavarojaan. Työskentely voi sisältää esimerkiksi mielikuvaharjoittelua, rentoutumista, itsehypnoosia, tavoitteiden selkeyttämistä ja toimintaa häiritsevien ajatusmallien muokkaamista.

Mentaalivalmennusta käytetään usein urheilussa, mutta siitä on hyötyä myös opiskelussa, työelämässä, esiintymisessä ja muissa vaativissa tilanteissa. Tavoitteena on, että ihminen kykenee käyttämään osaamistaan mahdollisimman hyvin silloin, kun sillä on eniten merkitystä.